灵武长枣是宁夏独有的枣种,在宁夏的地方林果经济中占有举足轻重的地位,并为宁夏灵武市的经济发展和增加当地农民的收入起到了非常重要的作用。然而灵武长枣目前的采摘方式为人工架梯拣摘。随着人工劳动力成本逐年增高,这对需要密集劳动力、短期集中采摘作业的灵武长枣林果经济发展造成显著的负面影响,也就造成了灵武长枣经济发展的瓶颈。这对宁夏灵武长枣产业健康、良性的可持续发展是非常不利的。因此研究灵武长枣机械化自动采摘装置迫在眉睫。本文以灵武市绍伟农牧专业合作社种植的灵武长枣为研究对象,进行了不同成熟度灵武长枣果实与果梗之间的力学行为关系的研究和末端执行器的设计。主要研究内容如下:(1)灵武长枣果实力学特性研究。灵武长枣果实的物理参数和抗压特性是设计测力装置和采摘末端执行器的技术参数和理论依据。本文以灵武长枣为研究对象,研究了灵武长枣果实的几何参数、果实和橡胶板之间的最大静摩擦系数、果实的抗压特性。(2)灵武长枣测力装置的设计。为了高效、精准的测量灵武长枣果实与果梗之间的结合力,根据灵武长枣果实的力学特性,设计一种操作简单、测力精度高的测力装置。为了满足设计要求提出两种设计方案,进行分析对比从中确定出最佳的设计方案,确定第二种方案为最佳方案。(3)不同成熟度的灵武长枣果实与果梗之间的力学行为关系。首先设计实验测量不同成熟度的灵武长枣果实与果梗之间的结合力,通过拉依达法则剔除粗大误差后进行数据处理分析并绘制折线图和柱形图。利用统计学知识,数据分析处理后得出不同成熟度的灵武长枣果实与果梗之间的力学行为关系。(4)末端执行器的设计。为了实现果实的无损拣摘,结合不同成熟度的灵武长枣果实与果梗之间的力学行为关系,基于TRIZ理论的综合分析设计出一种利用夹持器与果面之间的摩擦力进行拣摘的末端执行器。然后基于SolidWork软件、ANSYS和ADAMS软件,建立末端执行器的参数模型,对其结构进行动力学仿真并对主要杆件进行静力学分析。本文的研究成果可为灵武长枣的自动采摘装备提供理论支撑和技术基础。